redis学习-集群模式cluster

前言

前面学习了redis的主从复制和哨兵模式，提高了redis可用性。但是也存在一定的问题，哨兵模式下，主节点若突然卡顿或下线，可能会有几秒钟的写操作丢失。一般解决办法是在调用方捕捉到写失败时，通过代码控制重试。

这里介绍另一种主从复制的高可用方案，从3.0开始redis已经支持集群的容错功能。

redis集群模式是一种去中心化的模式，数据才存储时redis会根据算法(crc16)计算出一个结果，再拿这个结果对总槽数（16384）取余，得到的结果即要存储的槽数，随后切换至该槽所对应的节点进行数据的存取操作

集群搭建

redis集群至少需要3个主节点，因为redis集群有投票机制，超过半数的节点认为某个节点挂了，才能确认该节点挂了，很明显2个主节点无法投出超过半数的（挂）票。下面为具体搭建步骤：

  1. 复制6分配置文件模拟6台服务器（因为我只有一台云主机，电脑内存也不支持开6台虚拟机……）。

  2. 分别将端口配置为7001-7006。

  3. 6台服务器配置为3主3从，即每台master挂一个slave。

  4. 安装ruby（5.0已不需要安装ruby）

  5. 创建集群

配置cluster

  1. 创建文件夹存放cluster节点。

    [root@VM-0-4-centos local]# mkdir -p redis-cluster/7001
[root@VM-0-4-centos local]# cd redis-cluster/7001/

  2. 将redis.conf文件copy至7001目录

    [root@VM-0-4-centos 7001]# cp ../../redis-5.0.5/redis.conf ./

  3. 配置redis.conf文件的以下项目

    bind 0.0.0.0 #bind修改为0.0.0.0或本机IP。
port 7001	#port修改为7001-7006。
daemonize yes #守护打开，运行方式改为后台运行。
dir /usr/local/redis-cluster/7001/ #指定数据文件存放位置
appendonly yes #持久化使用aof方式
cluster-enabled yes #打开集群模式
cluster-config-file nodes-7001.conf #指定节点的conf文件
cluster-node-timeout 15000 #指定节点超时

  4. 循环上述操作，分别配置7002-7006节点

    过程略。

  5. 安装ruby（5.0版本可跳过本步骤）

    redis集群需要使用ruby指令，所以需要安装ruby，分别执行以下指令安装ruby。

    PS：centos7支持ruby至2.0.0，建立redis连接时会报错，需要升级ruby版本。参考连接：解决redis requires ruby version 2.3.0

    [root@VM-0-4-centos redis-cluster]# yum install ruby
[root@VM-0-4-centos redis-cluster]# yum install rubygems
[root@VM-0-4-centos redis-cluster]# gem install redis

  6. 分别启动6台redis

    [root@VM-0-4-centos redis-cluster]# redis-server 7001/redis.conf 
[root@VM-0-4-centos redis-cluster]# redis-server 7002/redis.conf 
[root@VM-0-4-centos redis-cluster]# redis-server 7003/redis.conf 
[root@VM-0-4-centos redis-cluster]# redis-server 7004/redis.conf 
[root@VM-0-4-centos redis-cluster]# redis-server 7005/redis.conf 
[root@VM-0-4-centos redis-cluster]# redis-server 7006/redis.conf 
[root@VM-0-4-centos redis-cluster]# ps -ef| grep redis
root     21251     1  0 20:21 ?        00:00:00 redis-server 0.0.0.0:7001 [cluster]
root     21258     1  0 20:21 ?        00:00:00 redis-server 0.0.0.0:7002 [cluster]
root     21263     1  0 20:21 ?        00:00:00 redis-server 0.0.0.0:7003 [cluster]
root     21268     1  0 20:21 ?        00:00:00 redis-server 0.0.0.0:7004 [cluster]
root     21275     1  0 20:21 ?        00:00:00 redis-server 0.0.0.0:7005 [cluster]
root     21280     1  0 20:21 ?        00:00:00 redis-server 0.0.0.0:7006 [cluster]

  7. 执行redis-trid.rb创建集群

    • 5.0以下版本执行redis-trid.rb创建集群

      # create:创建
# replicas:每个主节点下挂在几个子节点，1即 主节点数：从节点数 = 1:1
[root@VM-0-4-centos src]# ./redis-trib.rb create --replicas 1 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005 127.0.0.1:7006

    • 5.0版本执行redis-cli --cluster创建集群

      [root@VM-0-4-centos src]# redis-cli --cluster create 127.0.0.1:7001 127.0.0.1:7002 127.0.0.1:7003 127.0.0.1:7004 127.0.0.1:7005 127.0.0.1:7006 --cluster-replicas 1>>> Performing hash slots allocation on 6 nodes...
Master[0] -> Slots 0 - 5460
Master[1] -> Slots 5461 - 10922
Master[2] -> Slots 10923 - 16383
Adding replica 127.0.0.1:7005 to 127.0.0.1:7001
Adding replica 127.0.0.1:7006 to 127.0.0.1:7002
Adding replica 127.0.0.1:7004 to 127.0.0.1:7003
>>> Trying to optimize slaves allocation for anti-affinity
[WARNING] Some slaves are in the same host as their master
M: 27799119db44ff70c9c0249bc68303fa163f46fc 127.0.0.1:7001
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
M: 090839249a4993d5f63333622a19ba29aadd2be4 127.0.0.1:7002
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
M: da56283c9e47c44514a297e9c684ef23fd2b367f 127.0.0.1:7003
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
S: 70d0b084ed68e5ee5988cd50d62154f7e5124459 127.0.0.1:7004
   replicates 090839249a4993d5f63333622a19ba29aadd2be4
S: dd44407bf6cfc543a7b59603ae6b7164c3bf3299 127.0.0.1:7005
   replicates da56283c9e47c44514a297e9c684ef23fd2b367f
S: 1f73e3d6bd5ed45c4a046b2de6943ef9c23f98d3 127.0.0.1:7006
   replicates 27799119db44ff70c9c0249bc68303fa163f46fc
Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept):
==========================>这里打印了IP的角色分配，及每个节点的hash槽分配1、2、3为主节点，4、5、6为从节点，确认无误后输入yes保存配置
Can I set the above configuration? (type 'yes' to accept): yes
>>> Nodes configuration updated
>>> Assign a different config epoch to each node
>>> Sending CLUSTER MEET messages to join the cluster
Waiting for the cluster to join
..
>>> Performing Cluster Check (using node 127.0.0.1:7001)
M: 27799119db44ff70c9c0249bc68303fa163f46fc 127.0.0.1:7001
   slots:[0-5460] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
M: da56283c9e47c44514a297e9c684ef23fd2b367f 127.0.0.1:7003
   slots:[10923-16383] (5461 slots) master
   1 additional replica(s)
M: 090839249a4993d5f63333622a19ba29aadd2be4 127.0.0.1:7002
   slots:[5461-10922] (5462 slots) master
   1 additional replica(s)
S: 1f73e3d6bd5ed45c4a046b2de6943ef9c23f98d3 127.0.0.1:7006
   slots: (0 slots) slave
   replicates 27799119db44ff70c9c0249bc68303fa163f46fc
S: dd44407bf6cfc543a7b59603ae6b7164c3bf3299 127.0.0.1:7005
   slots: (0 slots) slave
   replicates da56283c9e47c44514a297e9c684ef23fd2b367f
S: 70d0b084ed68e5ee5988cd50d62154f7e5124459 127.0.0.1:7004
   slots: (0 slots) slave
   replicates 090839249a4993d5f63333622a19ba29aadd2be4
[OK] All nodes agree about slots configuration.
>>> Check for open slots...
>>> Check slots coverage...
[OK] All 16384 slots covered.
============================[OK]到此全部16384个槽已经分配完毕，集群配置已保存至node.conf文件

    1. 登录客户端查看

      redis-cli -c -h 127.0.0.1 -p 7001

      • -c：集群
      • -h：host
      • -p：port

      cluster info

      • info ：查看集群信息
      • nodes：查看节点信息
      # 查看集群信息
[root@VM-0-4-centos src]# redis-cli -c -h 127.0.0.1 -p 7001
127.0.0.1:7001> cluster info
cluster_state:ok
cluster_slots_assigned:16384
cluster_slots_ok:16384		<==  16384个槽OK
cluster_slots_pfail:0
cluster_slots_fail:0
cluster_known_nodes:6		<== 共计6个节点
cluster_size:3				<== 3主从集群
cluster_current_epoch:6
cluster_my_epoch:1
cluster_stats_messages_ping_sent:667
cluster_stats_messages_pong_sent:657
cluster_stats_messages_sent:1324
cluster_stats_messages_ping_received:652
cluster_stats_messages_pong_received:667
cluster_stats_messages_meet_received:5
cluster_stats_messages_received:1324
===============================================================================================
127.0.0.1:7001> cluster nodes 
da56283c9e47c44514a297e9c684ef23fd2b367f 127.0.0.1:7003@17003 master - 0 1597425171850 3 connected 10923-16383 		<======节点信息，ip、端口、角色、槽数、连接数等
090839249a4993d5f63333622a19ba29aadd2be4 127.0.0.1:7002@17002 master - 0 1597425171000 2 connected 5461-10922
1f73e3d6bd5ed45c4a046b2de6943ef9c23f98d3 127.0.0.1:7006@17006 slave 27799119db44ff70c9c0249bc68303fa163f46fc 0 1597425170830 6 connected
dd44407bf6cfc543a7b59603ae6b7164c3bf3299 127.0.0.1:7005@17005 slave da56283c9e47c44514a297e9c684ef23fd2b367f 0 1597425169000 5 connected
70d0b084ed68e5ee5988cd50d62154f7e5124459 127.0.0.1:7004@17004 slave 090839249a4993d5f63333622a19ba29aadd2be4 0 1597425169810 4 connected
27799119db44ff70c9c0249bc68303fa163f46fc 127.0.0.1:7001@17001 myself,master - 0 1597425170000 1 connected 0-5460

    使用集群

    使用集群登录主节点客户端进行数据操作

    127.0.0.1:7001> keys *
(empty list or set)						<==== 其实为空
127.0.0.1:7001> set name zmc
-> Redirected to slot [5798] located at 127.0.0.1:7002
OK										<==== 设定值时重定向到[5798]槽存储，而5798槽位于7002节点
127.0.0.1:7002> set age 18
-> Redirected to slot [741] located at 127.0.0.1:7001
OK										<==== 重定向到7001节点
127.0.0.1:7001> set sex male
OK										<==== 未进行重定向，扔存储于7001节点
127.0.0.1:7001> set addr1 sz
-> Redirected to slot [12108] located at 127.0.0.1:7003
OK										<==== 重定向至7003节点
127.0.0.1:7003>

    分析上述打印信息可得知：

    • 7001主节点下存储两个key：age和sex
    • 7002主节点下存储一个key：name
    • 7003主节点下存储一个key addr1

    我们分别登陆三个节点查看keys

    127.0.0.1:7001> keys *
1) "sex"
2) "age"

127.0.0.1:7002> keys *
1) "name"

127.0.0.1:7003> keys *
1) "addr1"

    查看结果与预测一致，redis集群模式是一种去中心化的模式，数据才存储时redis会根据算法(crc16)计算出一个结果，再拿这个结果对总槽数（16384）取余，得到的结果即要存储的槽数，随后切换至该槽所对应的节点进行数据的存取操作。

posted @ 2020-08-15 01:37  bcom  阅读(169)  评论(0)  编辑  收藏  举报